頻閃視覺訓(xùn)練在體育運動中應(yīng)用

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摘要:頻閃視覺訓(xùn)練是一種新型的訓(xùn)練形式，該訓(xùn)練模式由個體在間歇性視覺條件下進行訓(xùn)練，目的是在正常視覺條件下提高后續(xù)能力。介紹了頻閃視覺訓(xùn)練的相關(guān)原理，列舉和說明了頻閃視覺訓(xùn)練在體育運動中的應(yīng)用現(xiàn)狀和使用效果。大量的研究表明頻閃視覺訓(xùn)練對不同運動項目、不同領(lǐng)域、不同人群的好處，這對進一步推廣頻閃視覺訓(xùn)練具有重要意義。最后，討論了頻閃視覺訓(xùn)練現(xiàn)有研究的不足和未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:頻閃視覺訓(xùn)練;運動;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

人類所獲取的感官信息80%以上來自視覺。在體育運動中，人體的靈敏素質(zhì)，例如:動作準(zhǔn)確性、動作協(xié)調(diào)性等，在很大程度上都依賴于視覺。對視覺的定義，不僅包括視力，還包括從所見事物中獲得意義的心理過程。運動中之所以能夠快速準(zhǔn)確的做出反應(yīng)，是因為所獲取的視覺信息是連續(xù)不斷的，但是面對這些信息時，我們的視覺系統(tǒng)只能選擇性的加工少部分信息。所以通過獲取少部分信息所做出的身體動作就具有局限性。如果獲取的視覺信息被完全遮蔽，甚至無法完成下一個動作。我們可以思考這樣一個問題，如果獲取的視覺信息被間歇性的干擾，視覺所獲取的信息量會變少，動作反應(yīng)會更加局限。那么對這一過程進行干預(yù)訓(xùn)練，會有怎樣的效果呢?因此頻閃視覺訓(xùn)練(Stroboscopicvisiontraining)應(yīng)運而生，這種訓(xùn)練方法會對運動員有哪些幫助呢?本文對有關(guān)頻閃視覺訓(xùn)練的文獻進行梳理研究，目的是了解頻閃視覺訓(xùn)練的應(yīng)用現(xiàn)狀以及在各領(lǐng)域的應(yīng)用和未來的發(fā)展趨勢，并為頻閃視覺訓(xùn)練的推廣提供理論依據(jù)。

1視覺訓(xùn)練原理及常見訓(xùn)練方法

1.1視覺訓(xùn)練的原理

眼睛作為視覺的感官器，其主要功能有:①通過屈光系統(tǒng)將光線聚集到視網(wǎng)膜成像;②視網(wǎng)膜將光信號轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動，由視神經(jīng)傳入視覺中樞產(chǎn)生視覺。經(jīng)過視覺中樞的解讀和分析，最后形成主觀視覺感受，并將動作指令輸出至身體各部位。

1.2常見視覺的訓(xùn)練方法

早期，視覺訓(xùn)練也被稱為視覺治療，最早由眼科醫(yī)生Javal提出，主要服務(wù)于患有眼科疾病的非手術(shù)治療患者。Javal醫(yī)生通過視覺訓(xùn)練消除斜視和其他眼部異常，許多患者在經(jīng)過長期的訓(xùn)練后都得到改善甚至痊愈。目前，視覺訓(xùn)練也主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)方面。例如，兒童和青少年群體弱視患者、近視患者、間歇性斜視患者的治療和康復(fù)。醫(yī)生根據(jù)患者病情的實際情況制定適合患者的治療方案，常見的視覺訓(xùn)練方法有:刺激訓(xùn)練、精細訓(xùn)練、融像訓(xùn)練、同時視訓(xùn)練、立體視訓(xùn)練等。也有醫(yī)生將視覺訓(xùn)練應(yīng)用于腦卒中患者改善軀體活動、認知功能障礙、行為記憶功能康復(fù)的治療中去，并都取得了良好的效果。國外研究人員也將視覺訓(xùn)練應(yīng)用到汽車駕駛相撞的實驗中，受試者佩戴頻閃眼鏡這一工具對視覺進行間歇性的干預(yù)，判斷駕駛員能否提高汽車相撞時間的判斷能力。綜上所述，目前的視覺訓(xùn)練主要幫助眼疾病患者恢復(fù)視覺品質(zhì)、腦疾病患者康復(fù)治療，以及提高視覺技巧能力。

2頻閃視覺訓(xùn)練在體育項目中的應(yīng)用現(xiàn)狀

頻閃視覺訓(xùn)練作為一種新興的視覺訓(xùn)練形式，在歐美國家已經(jīng)被用于提高運動員的競技能力?？蒲腥藛T通過在眼鏡鏡片中設(shè)置一種可調(diào)頻光柵，達到鏡片在時間和空間上的間斷遮蔽，從而增加人體完成某種動作的難度，達到提高動作質(zhì)量和加快反應(yīng)速度的目的。

2.1頻閃視覺訓(xùn)練在球類項目中的應(yīng)用

2.1.1在籃球項目中的應(yīng)用。Raσul等人(2012)探討了視覺控制訓(xùn)練對女籃運動員投籃表現(xiàn)的影響。研究人員選取21名荷蘭最高聯(lián)賽女子運動員，將6名球員分配為視覺控制組，8名球員分配為(對照組1)，7名球員分配為(對照組2)，進行為期10－12周的訓(xùn)練，球員每天訓(xùn)練兩次，每次10－15分鐘。在訓(xùn)練期間，視覺控制組球員佩戴柏拉圖液晶護目鏡進行投籃訓(xùn)練，頻閃頻率為3Hz，100毫秒可見、150毫秒遮蔽。對照組球員只進行普通的三分球和中投訓(xùn)練。其研究結(jié)果顯示，在控制組，5名球員投籃百分比都有所增加，從6%到18%不等。只有一個球員的表現(xiàn)下降了4%(從38%下降到34%)。在對照組中，只有(對照組1)中的一名球員和(對照組2)中的兩名球員投籃百分比有所增加。其根據(jù)試驗結(jié)果得出結(jié)論:通過視覺控制訓(xùn)練，對提高女籃運動員的投籃表現(xiàn)具有良好意義。2.1.2在足球項目中的應(yīng)用。Wilkins等人(2018)采取案例研究方法探討頻閃視覺訓(xùn)練對高水平青年足球守門員的視覺和感知表現(xiàn)的影響。訓(xùn)練前，研究人員選取6名高水平守門員，其中3人分配到頻閃組，另外3人分配到對照組，進行為期7周的訓(xùn)練干預(yù)。在訓(xùn)練周期內(nèi)，頻閃組通過佩戴頻閃護目鏡(頻閃頻率1－8級進行切換)完成了共計10小時35分鐘的訓(xùn)練。訓(xùn)練后，對受試者10項感知指標(biāo)進行了測試，經(jīng)過對受試者前中后三個階段的數(shù)據(jù)進行比較，其結(jié)果表明:頻閃視覺訓(xùn)練可以改善青年運動員的視覺反應(yīng)時間，沒有發(fā)現(xiàn)頻閃視覺訓(xùn)練對感知指標(biāo)有提高的證據(jù)，其可能因素是受試指標(biāo)數(shù)量較少。盡管如此，頻閃視覺訓(xùn)練證明了其在運動中的的益處。2.1.3在羽毛球項目中的應(yīng)用。Hülsdünker等人(2018)探討了頻閃訓(xùn)練對羽毛球運動員視覺功能和特定運動功能的影響。實驗前，研究人員選取了10名德國國家級羽毛球運動員(男性1名，女性9名)，實驗組和對照組各5名球員進行為期4周的訓(xùn)練干預(yù)。在訓(xùn)練期間內(nèi)，兩組運動員均佩戴頻閃護目鏡，執(zhí)行相同的訓(xùn)練任務(wù)，差別是對照組運動員的護目鏡始終保持在透明可見狀態(tài)，實驗人員每周會調(diào)整頻閃頻率(第1周6Hz，第2周5Hz，第3周5Hz，第4周5Hz)，頻閃頻率的難度是逐漸增加的。訓(xùn)練結(jié)束后的第五周，實驗人員對受試者各項數(shù)據(jù)進行采集，其研究發(fā)現(xiàn)，頻閃組較對照組的運動視覺能力得到了改善，頻閃組運動員在平均得分、擊球命中方面表現(xiàn)更為優(yōu)秀。2.1.4在冰球項目中的應(yīng)用。Mitroff等人(2013)通過一項試點研究，探討了頻閃視覺訓(xùn)練能否提高冰球運動員冰球技巧。實驗人員選取11名職業(yè)冰球球員(7名前鋒和4名后衛(wèi))參與此項研究，隨機分配為頻閃組(4名前鋒，2名后衛(wèi))，和對照組(3名前鋒，2名后衛(wèi))。進行為期近4個月的訓(xùn)練干預(yù)，在訓(xùn)練期間，所有參與者都進行正常的訓(xùn)練任務(wù)，頻閃組球員每天佩戴頻閃護目鏡至少10分鐘，持續(xù)16天，對照組在正常的視覺條件下進行訓(xùn)練。頻閃護目鏡的頻率同樣采取1－8級進行切換。實驗結(jié)束后24小時后對受試者進行評估，其實驗結(jié)果表明，頻閃視覺訓(xùn)練球員的射門和傳球的精度都有了很大提升，從訓(xùn)練前到訓(xùn)練后，頻閃訓(xùn)練組的冰上技能表現(xiàn)平均提高了18%，而對照組球員則沒有顯著改善。以上列舉了頻閃視覺訓(xùn)練在部分球類運動中的應(yīng)用以及訓(xùn)練效果，這種訓(xùn)練通過在視覺輸入不良的情況下進行訓(xùn)練，使得個人將被迫更好地利用他們有限的視覺信息。以上研究也都證實了頻閃視覺訓(xùn)練可以更加有效的提高運動員的視覺能力和運動表現(xiàn)，即便是頂級水平的運動員也是如此。

2.2頻閃視覺訓(xùn)練在不同人群中的應(yīng)用

Smith等人(2012)選取了南猶他大學(xué)社區(qū)的30名普通人員為受試對象，探討了頻閃視覺訓(xùn)練對預(yù)判時間的影響，即預(yù)測物體在特點時間點所處位置的能力。實驗人員將30名受試者分為頻閃組和對照組各15人，每組由9名女性和6名男性組成。頻閃組通過佩戴頻閃護目鏡，與對照組進行同樣的訓(xùn)練任務(wù)，共進行10次訓(xùn)練任務(wù)，每次5－7分鐘訓(xùn)練。實驗人員對受試者實驗后立即測試、訓(xùn)練后10分鐘、訓(xùn)練后10天的數(shù)據(jù)進行收集。研究結(jié)果表明:一次5－7分鐘的頻閃視覺訓(xùn)練對預(yù)判能力有顯著的好處。頻閃組可以更好的預(yù)判球在某一時刻的位置，這種效果10分鐘后仍然存在，但效果明顯低于立即測試。Appelbaum等人選取了84名大學(xué)生(43名頻閃組，41名對照組)為受試對象，探討了頻閃視覺訓(xùn)練對視覺記憶的影響。實驗人員對受試者訓(xùn)練后立即測試和訓(xùn)練后24小時的數(shù)據(jù)進行了收集。實驗結(jié)果表明，在頻閃條件下進行訓(xùn)練，有著較長的刺激間隔時間，從而提高了受試者的短期記憶，對照組沒有這種改善。此外這種能力在24小時后仍然存在。Holiday等人(2013)以大學(xué)生運動員為受試對象，探討了頻閃視覺訓(xùn)練對動態(tài)視力的影響。研究結(jié)果顯示，與對照組相比，9周的頻閃視覺訓(xùn)練后動態(tài)視力(一次訓(xùn)練后)和接球表現(xiàn)(在訓(xùn)練過程中)均有所增加。這種方法可以提高運動能力和動態(tài)視力，并且在訓(xùn)練后可以立刻改善接球能力。Ellison等人(2015)以62名普通男性為受試對象，探討頻閃視覺訓(xùn)練是否能改善參與者的手眼協(xié)調(diào)表現(xiàn)。實驗人員將62人平均分為實驗組和對照組，來測量頻閃訓(xùn)練后的即時效果、10分鐘后、10天后的訓(xùn)練效果。頻閃組通過佩戴頻閃護目鏡，頻閃頻率為100毫秒可見、150毫秒遮蔽，每次練習(xí)7－8分鐘。實驗結(jié)果表明與對照組相比，頻閃訓(xùn)練組的手眼協(xié)調(diào)性在訓(xùn)練后即時表現(xiàn)均表現(xiàn)更好。綜上所述，通過以上研究證明頻閃視覺訓(xùn)練可以改善不同人群的視覺功能。

2.3頻閃視覺訓(xùn)練在其他項目的應(yīng)用

Ford等人(2006)將頻閃視覺訓(xùn)練應(yīng)用到暈動病的治療中。暈動病即對運動狀態(tài)的錯誤感知而產(chǎn)生的一系列生理反應(yīng)。其探討了32名暈動病受試者在頻閃環(huán)境下乘車對其有何影響。實驗結(jié)果表明，在頻閃環(huán)境下，受試者表現(xiàn)出的暈動評分顯著低于對照組。Dmitry等人(2018)為了提高實習(xí)外科醫(yī)生的手術(shù)技能，將11名新手醫(yī)生分成兩組進行為期5周的頻閃視覺訓(xùn)練干預(yù)。實驗結(jié)果表明，定期使用頻閃眼鏡進行訓(xùn)練會限制視覺輸入，對外科手術(shù)學(xué)員的手術(shù)技能提高具有積極的影響，這些技能包括復(fù)雜的手術(shù)操作，例如簡單的縫合手術(shù)。說明頻閃視覺訓(xùn)練有利于醫(yī)學(xué)學(xué)生和實習(xí)外科醫(yī)師的早期教育。Braly等人(2018)對頻閃訓(xùn)練能否改善相撞時間判斷的問題進行了研究。該研究選取60名女性大學(xué)生為受試者，其中頻閃視覺訓(xùn)練組進行訓(xùn)練。結(jié)果表明，頻閃訓(xùn)練能提高對相撞時間的判斷能力。這種改善在現(xiàn)實駕駛中非常重要，如果可以更準(zhǔn)確地判斷碰撞時間，駕駛員將會從中受益，這種改善甚至可以提前預(yù)防運動損傷的出現(xiàn)。其在后續(xù)的研究中也證實了自己的觀點。隨著研究的更加深入，頻閃視覺訓(xùn)練逐漸被應(yīng)用到臨床康復(fù)應(yīng)用中。Grooms等人(2015)研究了將頻閃視覺訓(xùn)練用于神經(jīng)肌肉損傷運動康復(fù)的可能性。研究認為，傷病會導(dǎo)致運動員的體感輸入減少，這是由于過度依賴視覺反饋而產(chǎn)生的變化。回到運動中，因為復(fù)雜和時刻變化的運動環(huán)境會使視覺系統(tǒng)可能出現(xiàn)負荷。因此，用于神經(jīng)肌肉控制的資源減少，再損傷的風(fēng)險會增加。在康復(fù)過程中使用頻閃眼鏡的訓(xùn)練減少了個人接收的視覺輸入，因此在理論上減少了過度依賴的發(fā)生。相反，中樞神經(jīng)系統(tǒng)被迫使用更多的本體感覺輸入，當(dāng)返回到充滿挑戰(zhàn)的運動環(huán)境中時，這將使傷病處更平穩(wěn)、更安全的過度。這種理論已經(jīng)開始從最近的臨床研究中得到實證支持。

2.4頻閃視覺訓(xùn)練在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國，已有學(xué)者開始將視覺訓(xùn)練應(yīng)用在康復(fù)治療領(lǐng)域。臨床上使用視覺訓(xùn)練對腦卒中患者和眼科疾病患者的康復(fù)都具有重要意義。在腦卒中疾病患者的康復(fù)中，醫(yī)護人員在常規(guī)的康復(fù)方案基礎(chǔ)上加入研究眼球追蹤訓(xùn)練，每天兩次，每次30分鐘，每周訓(xùn)練5次持續(xù)6周。實驗結(jié)果表明:通過加入視覺訓(xùn)練，觀察組患者在步態(tài)平衡功能和基本生活能力上改善顯著優(yōu)于對照組。在眼科疾病患者的治療中，多以視覺訓(xùn)練進行康復(fù)治療，也有醫(yī)生將患者眼部術(shù)后結(jié)合視覺訓(xùn)練以達到痊愈的目的。也有學(xué)者和研究人員將視覺訓(xùn)練應(yīng)用到體育運動中，同樣證明了視覺訓(xùn)練的好處。但是在頻閃視覺訓(xùn)練的文獻研究中還處于空白狀態(tài)，這種新興的訓(xùn)練手段已被證實可以提高視覺能力和運動表現(xiàn)。通過本文的研究，希望加大對頻閃視覺訓(xùn)練的推廣，以期為廣大體育從事人員提供更加科學(xué)、高效的訓(xùn)練手段。

3結(jié)語

現(xiàn)有的研究為頻閃視覺訓(xùn)練的推廣提供了重要的理論依據(jù)，但也存在許多不足之處。在受試對象上，大多數(shù)研究以球類運動項目為主，而對其他項目，例如:田徑、游泳、體操、射擊等，缺乏研究數(shù)據(jù)支持。其次，受試對象大多為大學(xué)生運動員或職業(yè)運動員，而對普通人群的訓(xùn)練效果尚不明確。此外，現(xiàn)有研究在訓(xùn)練時間、頻閃頻率選擇、訓(xùn)練儀器設(shè)備等方面還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不過，現(xiàn)有的研究能夠證明，頻閃視覺訓(xùn)練可以提高人體運動的靈敏性。例如，神經(jīng)類疾病康復(fù)、機動車駕駛安全、飛行員駕駛安全、軍事射擊等重要領(lǐng)域。總之，在今后的研究中，應(yīng)探討頻閃視覺訓(xùn)練對不同領(lǐng)域、不同階段的受試者視覺能力和相關(guān)表現(xiàn)的影響，來探討頻閃視覺訓(xùn)練更深層次的作用機制，以期為各領(lǐng)域的從事人員提供科學(xué)高效的方法。

作者:張致瑋 賈誼 單位:中北大學(xué)體育學(xué)院